L'eruzione del vulcano Kīlauea del 2018 alle Hawaii ha fornito agli scienziati un'opportunità senza precedenti per identificare nuovi fattori che potrebbero aiutare a prevedere il potenziale pericolo di eruzioni future.
La fontana di lava dalla fessura eruttiva più produttiva, all'epoca chiamata fessura 8 e ora denominata Ahu'aila'au, costruì un cono di cenere alto 55 metri, circa l'altezza di un edificio di 10 piani. La maggior parte degli 2018 chilometri cubi di lava dell'eruzione della East Rift Zone del 0.8 sono eruttati da questo punto. Credito: B. Shiro, USGS
L'eruzione del vulcano Kīlauea alle Hawaii nel 2018 ha fornito agli scienziati un'opportunità senza precedenti per identificare nuovi fattori che potrebbero aiutare a prevedere il potenziale pericolo di eruzioni future.
Le proprietà del magma all'interno di un vulcano influenzano il modo in cui si svolgerà un'eruzione. In particolare, la viscosità di questa roccia fusa è un fattore importante nell'influenzare la pericolosità di un'eruzione per le comunità vicine.
I magmi molto viscosi sono collegati a esplosioni più potenti perché possono impedire al gas di fuoriuscire attraverso le prese d'aria, consentendo l'accumulo di pressione all'interno del sistema idraulico del vulcano. D'altra parte, l'estrusione di magma più viscoso provoca flussi di lava più lenti.
"Ma la viscosità del magma di solito viene quantificata bene solo dopo un'eruzione, non in anticipo", ha spiegato Diana Roman di Carnegie. "Quindi, cerchiamo sempre di identificare le prime indicazioni della viscosità del magma che potrebbero aiutare a prevedere lo stile di eruzione di un vulcano".
Nel maggio 2018, fessure eruttive hanno aperto e depositato lava all'interno della suddivisione Leilani Estates sull'isola delle Hawaii. Oltre 700 case sono state distrutte, provocando lo sfollamento di oltre 2,000 persone. Credito: B. Shiro, USGS
Ha condotto un nuovo lavoro identificando un indicatore della viscosità del magma che può essere misurato prima di un'eruzione. Ciò potrebbe aiutare gli scienziati e i responsabili delle emergenze a comprendere i possibili schemi di future eruzioni. I risultati sono pubblicati in Natura.
L'evento del 2018 includeva la prima attività eruttiva nella zona della Rift orientale inferiore di Kīlauea dal 1960. La prima di 24 fessure si è aperta all'inizio di maggio e l'eruzione è continuata per tre mesi esatti. Questa situazione ha fornito un accesso senza precedenti alle informazioni per molti ricercatori, tra cui Roman e i suoi colleghi: Arianna Soldati e Don Dingwell della Ludwig-Maximilians-University of Munich, Bruce Houghton dell'Università delle Hawai'i a Mānoa e Brian Shiro del US Geological Survey's Osservatorio del vulcano hawaiano.
L'evento ha fornito una grande quantità di dati simultanei sul comportamento del magma ad alta e bassa viscosità, nonché sulle sollecitazioni pre-eruzione nella roccia solida sottostante Kīlauea.
Un canale di lava in rapido movimento scorreva dal cono di Ahu'aila'au a circa 10 chilometri di distanza fino all'oceano, dove copriva circa 36 chilometri quadrati di terra lungo il percorso e creava 3.5 chilometri quadrati di nuova terra lungo la costa. Laddove il canale ha rallentato nelle aree pianeggianti, si è allargato e ha formato un motivo intrecciato, visto qui. Credito: B. Shiro, USGS
L'attività tettonica e vulcanica provoca la formazione di fratture, dette faglie, nella roccia che costituisce la crosta terrestre. Quando gli stress geologici fanno sì che queste faglie si muovano l'una contro l'altra, i geoscienziati misurano l'orientamento 3-D e il movimento delle faglie utilizzando strumenti sismici.
Studiando cosa è successo nella zona di rift est inferiore di Kīlauea nel 2018, Roman e i suoi colleghi hanno stabilito che la direzione dei movimenti della faglia nella zona di rift est inferiore prima e durante l'eruzione vulcanica potrebbe essere utilizzata per stimare la viscosità del magma in aumento durante i periodi di disordini precursori.
"Siamo stati in grado di dimostrare che con un monitoraggio affidabile possiamo mettere in relazione la pressione e lo stress nel sistema idraulico di un vulcano con il movimento sotterraneo di magma più viscoso", ha spiegato Roman. "Ciò consentirà agli esperti di monitoraggio di anticipare meglio il comportamento eruttivo di vulcani come Kīlauea e di personalizzare in anticipo le strategie di risposta".
Riferimento: "I terremoti hanno indicato la viscosità del magma durante l'eruzione di Kīlauea del 2018" di DC Roman, A. Soldati, DB Dingwell, BF Houghton e BR Shiro, 7 aprile 2021, Natura.
DOI: 10.1038 / s41586-021-03400-x
La ricerca è stata supportata da una borsa di studio post-dottorato Alexander von Humboldt, dall'European Research Council Advanced Grant 834225, dalla National Science Foundation degli Stati Uniti e dal finanziamento della US Geological Survey Disaster Supplemental Research.
